今天，人類享受著高度發達的現代物質文明。在“現代”這個詞中，“電”扮演著何等重要的作用是不言而喻的。我們不能設想，也不敢設想，在現代社會中如果沒有電將會怎樣。當然，我們沒有必要作這樣的設想和擔心，因為電力工業的巨大生產能力和傳輸能力是可靠的、安全的。可是，我們又清醒的認識到，在地球上，能源和資源并不是取之不盡、用之不竭的。地球上的生態環境也不允許人類為所欲為地揮霍這些能源和資源。似乎有這樣的共識，能源、資源、環境是21世紀困擾人類的三大難題。面對難題，現代人是不會無所作為的。變頻技術正在成為人類解決這三大難題的有力工具之一。 一 變頻技術 　　 50年代發明了晶閘管，人們開始了用弱電控制強電的研究。經過幾十年的努力，誕生了一個新興學科——電力電子技術。它是一門研究如何利用電力電子器件對電能進行控制、變換和傳輸的學科。這個學科的核心或著說最重要的成就是變頻技術。它是微電子技術、現代控制技術、計算機技術等多門學科相互結合、相互滲透的結晶。它能使物美價廉的交流感應電動機的調速性能象直流電機一樣完美。 電廠發電，電網送電，電到了用戶身邊，這就是頻率為50赫茲的市電。用戶要想把市電改造成頻率能夠大范圍連續可調的電源，就要用變頻器來實現。變頻器的輸出頻率可在幾赫茲甚至零點幾赫茲到幾百赫茲的范圍內任意選擇或自動調整。 交流異步感應電動機誕生于19世紀80年代，在這種電動機中轉子側的電流不從外部引入，而由電磁感應產生，故而結構簡單牢固、體積小、重量輕、價格低廉便于維護。在當今的電氣傳動總容量中，這種電機占有80%左右的分比。但它有一個致命的缺點，就是不易調速。在不調速的情況下，這種電機已經運轉了120年。所有必須調速的場合全是直流電機的一統天下。直到20世紀80年代，在發達國家變頻技術達到了實用階段。在我們國家，變頻技術的應用僅是近十多年的事情。交流電動機還是原來的交流感應電動機，自從有了變頻器，它就獲得了快快慢慢的自由。作為交流感應電動機的電源，由于電機的轉速近似正比于電源頻率，頻率連續可調，則轉速連續可調。變頻器的全名應為交流感應電動機變頻調速器。 二、變頻與節能 　　 大力推廣變頻器應用意義重大。其社會效益和經濟效益可觀。在提升機、起重機、機床、食品機械、擠壓機、自動倉庫等場合使用，能明顯提高生產率。在風扇、鼓風機、各種泵、機床、食品機械、造紙機械、薄膜生產線、鋼板加工生產線、印刷電路板基板鉆孔機、高速刻紋機等場合使用，能明顯提高產品質量。在搬運機械、金屬加工機械、纖維機械、造紙生產線、薄膜生產線、鋼板加工生產線等場合使用，還可以減少維護、降低成本、簡化操作或實現操作自動化。 用上變頻器，在多數場合節約電能十分明顯。以下特把節能原理簡述幾句。 　　 在礦山、油田、化工、電廠等單位都有風扇、鼓風機一類的設備。其功率可達數百千瓦甚至上千千瓦。調節風量和壓力可以有兩種方法：一種是傳統方法，即使用風門。當要求減少風量時，就關小風門。顯然將有相當一部分能量消耗到了管阻上。另一種方法是改變設備的轉速，不用風門，或者風門始終開到最大位置，因而系統的管阻很小，當然管道系統消耗的能量就小。由空氣動力學知識可知，風量與轉速成正比、轉矩與轉速的平方成正比、軸功率與轉速的立方成正比。例如：設風量最大值為1，所對應的轉速、軸功率當然也是最大值，也都設為1。當要求風量減到0.5時，所對應的轉速也就是0.5了。這時軸頭功率則為：（0.5）3=0.125=1/8。這就是說若風量減少一半，所要求的功率只有1/8就夠了。若對于一個數百千瓦的風機而言，其節能效果將十分明顯。例如1999年山東費縣水泥廠的主窯風機用上山東汶上產的風光牌JD-BP4245型變頻器后，節電效果≥30%，十幾萬元的變頻器，5個月就收回了投資。再例，山東桑盾集團中密度纖維板廠將汶上產的JD—BP430型變頻器用到深井水泵上，山東能源利用檢測中心于1997年10月31日對其進行了測試，試驗報告中說，僅生活用水時節電率為58%，生產、生活正常用水時節電為40%。再例，山東濱州造紙廠30千瓦的風機用上變頻器后，節電率為31%。成功使用變頻器的例子成千上萬，請不要把節省了電費看成唯一的收益。其實還有更大的社會效益，例如鍋爐風機用上了變頻器，除了節約電費外，由于燃燒充分，就節約了燃料，煙囪冒黑煙變成了冒白煙，這不就與前面的三大難題都聯系起來了嗎？將來變頻技術在交通工具方面得到廣泛應用，對治理環境會有更大貢獻。難能可貴，一種技術對解決三大難題都有好處。 三、提高與推廣 　　 國產機與跨國大公司的洋產品相比還有差距。但是多數適應場合如風機、水泵、油泵、空壓機、紡織行業的梳毛機、鋼廠喂絲機、塑料行業的擠塑機、建材行業的拔絲機、各種送料的傳送帶、礦山提升機等，國產機完全可以勝任，成功的例子不勝枚舉。在高壓變頻器、矢量控制、直接力矩控制型的變頻器方面，國產機正在努力，估計3～5年內可形成規模生產能力。 在推廣應用方面，筆者曾在《變頻器世界》上提出過一個思路：采用租賃方式。用戶可以一分錢不化，用每個月節約的電費付租賃費，半年后制造商全部收回貨款后，就把變頻器送給用戶了。我看這種方式很有誘惑力。 變頻器市場前景十分美好，大面積推廣必定會有豐厚的經濟效益和社會效益。